静止无功发生器在高压电力系统中的应用_粟时平
低压静止无功发生器(SVG)
使用环境 * 环境温度：-25℃～40℃ * 最大日温差：25℃ * 海拔高度：≤2000m * 环境相对湿度：年平均值≤90% * 地震烈度：8度 * 污秽等级：Ⅲ * 安装方式：本套设备安装在户内 供电条件 * 系统标准电压：400V、660V、1140V * 最高工作电压：440V、730V、1250V * 额定频率：50Hz、60Hz * 相数：3 * 控制电源：AC220V10A 技术指标 * 额定容量：根据用户要求或我公司测量结果 * 功率因数：0.99以上 * 响应时间：≤10ms * 交流取样电流：0A～5A * 防护等级：IP30 技术特点 * 能够根据电网系统无功功率大小和电压控制要求自动无级连续补偿无功功率，提高系统功率因数，保证系统功率因数在0.99以上 * 不仅不产生谐波，而且能在补偿无功功率的同时动态补偿谐波 * 响应速度快，完全实现了无级补偿，10ms之内完成对动态负荷的补偿 * 优越的“软件电子狗”电路和容错技术，可以自动发现程序运行错误并瞬间复位计算机，彻底杜绝了“死机”现象 * 独有的“硬件电路故障保护电路”，确保控制器内任意电路损坏后或“死机”瞬间都不会引发输出误动作 * 全数字化控制，实时检测并计算无功功率 * 控制电路简单可靠，功能强大，功能扩展、调试维护方便 * 控制器具有良好的人机界面，智能判断、优化控制、快速响应，实现全数字化液晶显示，具有联网通讯功能，可查看时间、运行方式以及电压、电流、功率因数、有功功率、无功功率、故障信息等 * 保护措施齐全（过压、欠压、短路、过流等保护），自动化程度高 * 结构设计合理，使用方便 * 提高电力系统的静态和动态稳定性 * 减少电压和电流的不平衡，提高电网质量，稳定系统电压，抑制电压闪变 * 降低网损，高效节能，提高电气设备效率，增加变压器带载容量 * 设备内置自放电元件，装置脱离电网后，可在5秒内将残留电压降至50伏以下 * 以电压、功率因数和无功需求量作为控制目标，将电压控制在设定的范围内 * RS232通讯接口，可与计算机等设备连接通讯 规格型号 低压SVG按电压等级分为：400V系统、660V系统、1140V系统。其规格型号为：
静止无功补偿器的研究课程设计
1 静止无功补偿器的总体设计 1.1 静止无功补偿器的主电路 ASVG 分为采用电压型桥式电路和电流型桥式电路两种类型。两者的区别是直流侧分别采用的是电容和电感这两者不同储能元件，对电压型桥式电路，还需要串联上电抗器才能并上电网；对电流型桥式电路，还需要并联上电容器才能并上电网。实际上，由于运行效率的原因，实际应用的ASVG 大多采用的是电压型桥式电路。因此ASVG 专指采用自换相的电压型桥式电路作为动态无功补偿的装置。ASVG 的基本结构如图1-1。它由下列几部分组成：电压支撑电容，其作用是为装置提供一个电压支撑；由大功率电力电子开关器件（IGBT 或GTO ）组成的电压源逆变器（VSC ），通过脉宽调制（PWM ）技术控制电力电子开关的通断，将电容器上的直流电压变换为具有一定频率和幅值的交流电压；耦合变压器或电抗器，一方面通过它将大功率变流装置与电力系统耦合在一起，另一方面还可以通过它将逆变器输出电压中的高次谐波滤除，使ASVG 的输出电压接近正弦波。 图1-1 电压型补偿器结构图 上图为电压型的补偿器，如果将直流侧的电容器用电抗器代替，交流侧的串联电感用并联电容代替，则为电流型的补偿器。交流侧所接的电感L 和电容C 的作用分别为阻止高次谐波进入电网和吸收换相时产生的过电压。无论是电压型，还是电流型的SVG 其动态补偿的机理是相同的。当送到逆变器的脉宽恒定时，调节逆变器输出电压与系统电压之间的夹角δ就可以调节无功功率和逆变器直流侧电容电压Uc ，同时调节夹角δ和逆变器脉宽，即可以在保持Uc 恒定的情况下， 发出或吸收所需的无功功率。SVG 装置的核心部分是逆变电路，它将整流后的直流电压进行逆变以产生-个频率与系统相同的交流电压，并且这个电压的幅值和相位都可调，然后通过电抗器把这个电压并到电网上去，从而产生所需的交流无功功率。利用IGBT 智能模块后，逆变器电路无论是在体积、性能、稳定性上还是控制方式上都得到了极大的简化。本文中所介绍到的静止无功发生器是电压型的SVG ，它具有主电路的拓扑结构简单，且逆变装置所用的电压型器件IGBT 易于控制，灵活方便。 1.2 静止无功补偿器的工作原理 系统线 路 整流器..系统线路 V dc 电压源逆变器耦合变压器 系统电压
(完整版)静止无功发生器(SVG原理简介)
PHIMIKA PHIMIKA 静止无功发生器 ——（SVG ）原理简介 深圳市兆晟科技有限公司飞明佳电气科技
PHIMIKA PHIMIKA 静止无功发生器 ——（SVG ）原理简介静止无功发生器（SVG）是指采用全控型电力电子器件组成的桥式变流器来进行动态无功补偿的装置。SVG 的思想早在20 世纪70 年代就有人提出,1980 年日本研制出了20MVA 的采用强迫换相晶闸管桥式电路的SVG，1991 年和1994 年日本和美国分别研制成功了80MVA和10OMVA的采用GTO 晶闸管的SVG 。目前国际上有关SVG 的研究和将其应用于电网或工业实际的兴趣正是方兴未艾, 国内有 关的研究也已见诸报道。 与传统的以TCR 为代表的SVC 相比,SVG 的调节速度更快, 运行范围宽, 而且在采取多重化或PWM 技术等措施后可大大减少补偿电流中谐波的含量。更重要的是,SVG 使用的电抗器和电容元件远比SVC 中使用的电抗器和电容要小, 这将大大缩小装置的体积和成本。由于SVG 具有如此优越的性能, 是今后动态无功补偿装置的重要发展方向。 一、SVG 的基本原理及特点 SVG 的基本原理是将桥式变流电路通过电抗器并联（或直接并联）在电网上, 适当调节桥式变 流电路交流侧输出电压的相位和幅值或者直接控制其交流侧电流, 使该电路吸收或者发出满足要求的无功电流, 从而实现动态无功补偿的目的。 在单相电路中, 与基波无功功率有关的能量是在电源和负载之间来回往返的。但是在平衡的三相电路中, 不论负载的功率因数如何, 三相瞬时功率之和是一定的, 在任何时刻都等于三相总的有功功率。因此总体上看，在三相电路的电源和负载之间没有无功能量的来回往返, 无功能量是在三相之间来回往返的。所以, 如果能用某种方法将三相各部分总体上统一起来处理, 则因为总体来看三相电路电源和负载间没有无功能量的传递, 在总的负载侧就无需设置无功储能元件。三相桥式变流电路实际上就具有这种将三相各部分总体上统一起来处理的特点。因此, 理论上讲,SVG 的三相桥式变流电路的直流侧可以不设储能元件。但实际上, 考虑到交流电路吸收的电流并不仅含基波, 其谐波的存在多少会造成总体来看有少许无功能量在电源和SVG 之间往返。所以, 为维持桥式交流电路的正常工作, 其直流侧仍需要一定大小的电感或电容作为储能元件, 但所需储能元件的容量远比SVG 所能提供的无功容量要小。而对传统的SVC, 其所需储能元件的容量至少要等于其所提供无功功率的容量。因此, SVG 中储能元件的体积和成本比同容量的SVC 中的大大减小。 根据直流侧储能元件的不同,SVG 分为采用电压型桥式电路和电流型桥式电路两种类型, 其电路基本结构如图1a 和1b 所示, 分别采用电容和电感两种不同的储能元件。对电压型桥式电路, 还需再串联上连接电抗器才能并入电网；对电流型桥式电路, 还需在交流侧并联上吸收换相过电压的电容器。实际上, 由于运行效率的原因, 迄今投入实用的SVG 大都采用电压型桥式电路, 因此目前SVG
风电场动态无功补偿装置性能分析与比较
风电场动态无功补偿装置性能分析与比较 牛若涛 (北京京能新能源有限公司内蒙古分公司,内蒙古呼和浩特 010070) 摘 要:近年来,随着风力发电接入电网规模的逐步扩大,风电场无功补偿装置的补偿能力和响应时间等参数越来越受到各方重视。同时,随着电力电子技术的快速发展,应用于风电无功补偿装置的新材料新工艺也不断涌现。文章简要介绍风电场无功补偿装置的发展历史,重点介绍目前常用的各种风电场无功补偿装置的工作原理和系统组成,对各种补偿装置的运行特性、主要参数进行了详细的分析与比较。 关键词:静止型动态无功补偿;SVC;T CR;SVG 中图分类号:T M7 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)23—0095—03 2011年是我国陆上风电产业继续发展的一年,仅内蒙古地区就增加吊装容量3736.4M W,累计容量17594.4M W。随着区域性风电场开发容量的逐渐扩大,风电机组并网对系统造成的影响越来越明显。国内目前的风电场大多采用感应式异步发电机,并入电网运行时需要吸收系统的无功功率。在风电场集电线路母线安装无功补偿设备则可以提供异步发电机所需的无功功率,降低电网因输送无功功率造成的电能损耗,改善电网的运行条件。 本文结合目前风电场广泛使用的不同类型无功补偿装置的运行维护经验,从无功补偿装置的原理、系统组成及功能特性等方面进行了对比分析,得出了风电场最优的无功补偿配置方案。 1 无功补偿装置发展 风力发电机组多数是异步发电机组,输出有功功率的同时,需要从电网吸收一定的无功功率,容易引起并网点的电压波动,通常采用在风电场集电线路母线上安装静止型无功补偿装置SVC(Static V ar Compensator)的方式进行治理。SVC的发展历程大体可分为如下三个阶段: 第一阶段:早期的并联电容器组静态补偿装置,用电容器补偿容性无功。后来的磁阀式可控电抗器(M CR),采用直流助磁原理,利用附加直流励磁磁化铁心(自耦电抗器),改变铁心磁导率,实现电抗值的阶段性连续调整。这两种补偿方式调节能力差,目前已经基本淘汰。 第二阶段:晶闸管控制电抗器(TCR——Thy ristor Co ntro lled Reactor)与固定电容器(FC——Fixed Capacitor)配合使用的静止型动态无功补偿装置(TCR+FC),是目前风电场广泛采用的比较成熟的无功补偿方式,能够跟踪负荷变化,实现实时补偿。 第三阶段:基于电压源型逆变器原理的静止型动态无功发生器SVG(Static v ar g enerato r),国际上又称STAT COM(静止同步补偿器——Static Sy nchr ono us Compensato r,简称ST ATCOM),是近年推出的新型无功补偿装置,关键部件采用大功率绝缘栅双极型晶体管(IGBT——Insulated Gate Bipo lar T ransistor)可实现双向补偿,既能输出感性无功又能输出容性无功。 2 各种无功补偿装置原理简介 2.1 TCR型SVC 原理 图1 T CR型SVC原理图与波形图 如图1所示,U为负荷侧交流电压,Th1、T h2为两个反并联可控硅,在一定范围内控制其导通,则可控制电抗器流过的电流i。 i= 2 V (cos -cos t) 为Th1和Th2的触发角。 i的基波电流有效值为: 95 2012年第23期 内蒙古石油化工
高压静止无功发生器
高压静止无功发生器 1、应用场合及解决的问题 ★变电站 大量非线性负荷用户产生的谐波注入电网，使公用电网的电压波形发生畸变，电能质降，对电网和广大客户的电气设备造成了直接和潜在的危害，同时也对电网的安全、稳定运行带来威胁。 ☆解决的问题： 应用于变电站时，通过对变压器低压侧母线的无功功率控制而达到抑制高压侧母线电压偏差、电压闪变及波动以及谐波治理的目的，使高压侧母线的电压及电能质量始终稳定在国标所要求的范围内。 ★大用电客户 石油化工、钢铁冶金、大型电焊机、大型木材加工、重型粉碎机、矿井提升机、港口大型起重机等等大工业用户往往有自己的电网系统，供电部门对这些企业的功率因数和电能质量等有严格的指标约束。 ☆解决的问题： 对大用电客户进行综合的无功、谐波补偿，使其达到电力部门的要求，避免了巨额罚款，同时取得节能降耗的巨大效益。 ★风电场
风电机组的输出功率波动会导致并网功率因数不合格、电压波动和闪变等问题，而系统电压的波动又会影响风机的正常运行。 ☆解决的问题： 补偿风电接入系统的功率因数，抑制电压波动和闪变。 ★光伏并网发电系统 由于光伏发电系统受光照、温度等诸多因数的影响，存在无功、谐波、电压偏差等问题。 ☆解决的问题： 补偿无功和谐波，提高接入系统的功率因数，抑制电压波动和闪变。 ★电弧炉 电弧炉对电网产生的不良影响主要是： （1）导致电网严重三相不平衡，产生负序电流。 （2）产生高次谐波，其中普遍存在如2、4次偶次谐波与3、5、7次等奇次。（3）谐波共存的状况，使电压畸变更趋复杂化。 （4）存在严重能够的电压闪变，功率因数低。 ☆解决的问题： 向电弧炉等负载快速提供无功电流并稳定电网电压，增加有功功率输出，提高生产效率、最大限度降低闪变的影响、消除电弧炉造成的三相不平衡、滤除有害的高次谐波、提高系统功率因数。 ★电力机车供电网
静止无功发生器
静止无功发生器（SVG）无功补偿 专业知识：静止无功发生器（SVG）是指采用全控型电力电子器件组成的桥式变流器来进态无功补偿的装置。SVG 的思想早在20 世纪70 年代就有人提出,1980 年日本研制出了20MVA 的采用强迫换相晶闸管桥式电路的SVG，1991 年和1994 年日本和美国分别研制成功了80MVA 和10OMVA 的采用GTO 晶闸管的SVG 。目前国际上有关SVG 的研究和将其应用于电网或工业实际的兴趣正是方兴未艾, 国内有关的研究也已见诸报道。与传统的以TCR 为代表的SVC 相比,SVG 的调节速度更快, 运行范围宽, 而且在采取多重化或PWM 技术等措施后可大大减少补偿电流中谐波的含量。更重要的是,SVG 使用的电抗器和电容元件远比SVC 中使用的电抗器和电容要小, 这将大大缩小装置的体积和成本。由于SVG 具有如此优越的性能, 是今后动态无功补偿装置的重要发展方向。 无功补偿的专业知识： 与电网中的有功损耗相比，无功损耗要大的多，这是因为高压线路、变压器的等值电抗要比电阻大得多，并且变压器的励磁无功损耗也要比励磁有功损耗更大，事实证明电网最基本的无功电源——发电机所发出的无功功率远远满足不了电网对无功的需求，因此对电网进行无功补偿显得尤为必要。另外，对电网采取适当的无功补偿可以稳定受端及电网的电压，在长距离输电线路中选择合适的地点设置无功补偿装置，还可以改善电网性能，提高输电能力，在负荷侧合理配置无功，可以提高供用电系统的功率因数，减少功率损耗，因此，电网中无功补偿的作用已得到普遍重视。 1.电网无功补偿的方法 电网无功补偿方法有很多种，从传统的带旋转机械的方式到现代的电力电子元件的应用经历了近一个世纪的发展历程，下面将按无功补偿方式的发展顺序逐一论述电网的无功补偿方法。 1.1 同步调相机 同步调相机是一种专门设计的无功功率电源，相当于空载运行的同步电动机。调节其励磁电流可以发出或吸收无功功率，在其过励磁运行时，向系统供给感性无功功率而起无功电源的作用，可提高系统电压；在欠励磁运行时，它会从系统吸取感性无功功率而起无功负荷的作用，可降低系统电压，同步调相机欠励磁运行吸收无功功率的能力，约为其过励磁运行发出无功功率容量的50％～65％。装有自动励磁调节装置的同步调相机，能根据装设地点电压的数值平滑的改变（输出或吸取）无功功率，从而进行电压调节。此外，装有强行励磁调节装置的同步调相机在系统发生故障而引起电压降低时，可以提供短时电压支撑，有利于提高电网稳定性。但它的不足之处也有很多，如有功损耗大、运行维护复杂，投资费用大、动态调节响应慢以及增加了系统的短路容量等等，同步调相机正逐渐被投资更少性能更优的新型无功补偿设备所取代。 1.2 并联电容器 并联电容器是目前电网中应用最为广泛的一种无功补偿设备，只能发出无功功率，不能吸收无功功率。它藉提高负荷侧功率因数以减少无功功率流动而提高受端电压、降低网损。它需要根据负荷的的变化而进行频繁的投入或切除操作，而此投入或切除操作通常用机械开关控制，因此不能准确快速的实现无功功率补偿。另外在系统电压出现紧急状态时，并联电容器组的明显缺点是其无功输出量随电压的平方下降，因此，当电网无功不足需要投入并联电容器进行无功补偿时，最好在高峰负荷到来之前就将电容器组投入，使电网电压提高至上限运行，这样可防止高峰负荷时电压的过分下降，若在电网电压已经下降后采取措施，则补
SVG静止型动态无功发生器
SVG静止型动态无功发生器 一、产品概述 通过电抗器将自换相桥式变流电路直接并联在点网上，通过调节变流电路交流侧输出电压的幅值和相位，或直接控制其交流电流，使电路吸收或发出要求的无功电流，实现动态无功补偿。有电压与电流型，目前应用的多为电压型。 如系统电压为Us，SVG输出电压为U I，SVG有以下三种运行模式： 二、型号说明 kv） kvar） 静止性动态无功发生器 企业标志（能源通）
三、技术参数 四、技术特点 1、传统无功补偿产品无功在电容器与电抗器之间转换，其无功功率就是元件的功率。而SVG是通过大功率电子器件的高频率开关（IGBT绝缘栅型双极晶体管）来实现无功能量的转换，所需无功元件功率远小于传统产品，实现了质的飞跃。 2、输出的无功可以是感性也可以是容性，容量无级可调。 3、响应速度快：SVG响应时间最快可小于5ms，可在极短时间内完成从额定容性无功到额定感性无功的相互转换，这种无可比拟的速度可以满足任何冲击性负荷的补偿要求，并有效地抑制电压闪变。 4、安全可靠：无源滤波最大的问题是谐波放大，由于系统的复杂性，精确设计十分困难。而谐波放大会使设备无法正常运行甚至发生事故。SVG运行时为电流源，阻抗极高，不存在与系统阻抗发生谐振的可能性，从根本上消除了谐波放大，设备运行可靠性大为提高。 5、谐波含量低：由于采用多重化整流技术和PWM（脉冲调宽技术）加上接入电抗器的作用，谐波含量极低。 6、补偿功能多样化：既可补偿感性无功；可以分相补偿，用以补偿三相不平衡；还可以滤
除一定数量的谐波。 7、占地面积小：由于无需大容量的无功器件，SVG占地只有同容量SVC的50%以下。 五、产品应用 SVG与PF（无源滤波器），APF（有源滤波器）配合，可应用在不同场合，满足用户对补偿和滤波的不同要求。 （一）、应用领域分析 ◆提升机、轧机等重工业场合 提升机、轧机属于典型的冲击性负荷，主要存在于各矿业生产场合和冶金行业，对电网有如下影响: ■无功冲击较大，造成电网电压波动，严重时干扰其他设备运行，降低了生产效率; ■功率因数低，每月需要交纳大量的无功罚款； ■部分装置产生谐波，危害电网安全。 ★钻井供电系统 油气钻井平台供电系统主要负荷包括绞车、转盘、泥浆泵等，由于钻井工况 的特殊性，该系统属于典型的冲击性负荷。对电网影晌如下： ■无功冲击大，功率因数低； ■电流谐波大； ■电压波动严重，电压畸变率高，影响控制系统、PLC、录井仪等设备供电。 ★电气化铁路及轨道交通 高速铁路及轨道交通供电系统使用了大量电缆进行电力传输，对电网存在以 下威胁： ■产生大量容性无功，功率因数低； ■抬高线路末端电压； ■存在与系统谐振的可能。 （二）应用方案 1、SVG 针对无功补偿容量较小，电流畸变较小的场合。
(完整版)静止无功发生器(SVG)技术协议书
天河能源110KV变电站工程 静态无功发生器（SVG） 技术规范书 买方： 卖方 2013年12月30日
1.总则 1.1.本设备技术规范书适用于天河能源科技有限公司110KV变电站工程动态无功补偿 成套装置，它提出了该设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。 1.2.本设备技术规范书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定， 也未充分引述有关标准和规范的条文，投标方应提供符合工业标准和本规范书的优质产品。 1.3.如果投标方没有以书面形式对本规范书的条文提出异议，则意味着投标方提供的设 备（或系统）完全符合本技术规范书的要求。如有异议，不管是多么微小，都应在投标书“技术规格偏差表”中加以详细描述。 1.4.本设备技术规范书所使用的标准如遇与投标方所执行的标准不一致时，按较高标准 执行。 1.5.本设备技术规范书经供、需双方确认后作为订货合同的技术附件，与合同正文具有 同等的法律效力。 1.6.在签订合同之后，招标人有权提出因规范标准和规程发生变化而产生的一些补充要 求，在设备投料生产前，投标人在设计上给予修改。具体项目由买卖双方共同商定。 1.7.本设备技术规范书未尽事宜，由招、投标双方协商确定。 1.8.专用工具与仪器仪表 1.8.1.投标人应提供安装时必需的专用工具和仪器仪表，费用应包括在投标总价中。 1.8. 2.投标人应推荐可能使用的专用工具和仪器仪表，并应在商务标书中分别列出其单 价和总价，供业主选购。 2.标准和规范 2.1.合同设备包括投标方向其他厂商购买的所有附件和设备，这些附件和设备应符合相 应的标准规范或法规的最新版本或其修正本的要求, 除非另有特别说明，将包括在投标期内有效的任何修正和补充。 2.2.除非合同另有规定，均须遵守最新的国家标准（GB）和国际电工委员会(IEC)标准 以及国际单位制(SI)标准，尚没有国际性标准的，可采用相应的生产国所采用的标准，但其技术等方面标准不得低于国家、电力行业对此的各种标准、法规、规定所提出的要求,当上述标准不一致时按高标准执行。 2.3.投标方提供的设备和配套件要符合以下最新版本的标准，但不局限于以下标准，所
(完整版)静止无功发生器(SVG原理简介)
PHIMIKA PHIMIKA静止无功发生器 ——（SVG）原理简介 深圳市兆晟科技有限公司飞明佳电气科技
PHIMIKA PHIMIKA静止无功发生器 ——（SVG）原理简介静止无功发生器 (SVG) 是指采用全控型电力电子器件组成的桥式变流器来进行动态无功补偿的装置。 SVG 的思想早在 20 世纪 70 年代就有人提出 ,1980 年日本研制出了 20MVA 的采用强迫换相晶闸管桥式电路的SVG，1991 年和 1994 年日本和美国分别研制成功了80MVA 和 10OMVA 的采用 GTO 晶闸管的SVG 。目前国际上有关 SVG 的研究和将其应用于电网或工业实际的兴趣正是方兴未艾 , 国内有关的研究也已见诸报道。 与传统的以 TCR 为代表的 SVC 相比 ,SVG 的调节速度更快 , 运行范围宽 , 而且在采取多重化或PWM 技术等措施后可大大减少补偿电流中谐波的含量。更重要的是 ,SVG 使用的电抗器和电容元件远比SVC 中使用的电抗器和电容要小 , 这将大大缩小装置的体积和成本。由于 SVG 具有如此优越的性能 , 是今后动态无功补偿装置的重要发展方向。 一、SVG 的基本原理及特点 SVG 的基本原理是将桥式变流电路通过电抗器并联 ( 或直接并联 ) 在电网上 , 适当调节桥式变流电路交流侧输出电压的相位和幅值或者直接控制其交流侧电流 , 使该电路吸收或者发出满足要求的无功电流 , 从而实现动态无功补偿的目的。 在单相电路中 , 与基波无功功率有关的能量是在电源和负载之间来回往返的。但是在平衡的三相电路中 , 不论负载的功率因数如何 , 三相瞬时功率之和是一定的 , 在任何时刻都等于三相总的有功功率。因此总体上看，在三相电路的电源和负载之间没有无功能量的来回往返 ,无功能量是在三相之间来回往返的。所以 , 如果能用某种方法将三相各部分总体上统一起来处理 , 则因为总体来看三相电路电源和负载间没有无功能量的传递 , 在总的负载侧就无需设置无功储能元件。三相桥式变流电路实际上就具有这种将三相各部分总体上统一起来处理的特点。因此, 理论上讲 ,SVG 的三相桥式变流电路的直流侧可以不设储能元件。但实际上 , 考虑到交流电路吸收的电流并不仅含基波 , 其谐波的存在多少会造成总体来看有少许无功能量在电源和 SVG 之间往返。所以 , 为维持桥式交流电路的正常工作 , 其直流侧仍需要一定大小的电感或电容作为储能元件 , 但所需储能元件的容量远比 SVG 所能提供的无功容量要小。而对传统的 SVC, 其所需储能元件的容量至少要等于其所提供无功功率的容量。因此 , SVG 中储能元件的体积和成本比同容量的 SVC 中的大大减小。 根据直流侧储能元件的不同 ,SVG 分为采用电压型桥式电路和电流型桥式电路两种类型 , 其电路基本结构如图 1a 和1b 所示 , 分别采用电容和电感两种不同的储能元件。对电压型桥式电路 , 还需再串联上连接电抗器才能并入电网；对电流型桥式电路 , 还需在交流侧并联上吸收换相过电压的电容器。实际上 , 由于运行效率的原因 , 迄今投入实用的 SVG 大都采用电压型桥式电路 , 因此目前 SVG
静止无功补偿器SVG发展及应用
静止无功发生器SVG 发展及应用
目录 1. 电能质量 (1) 2. 无功补偿 (1) 2.1. FACTS简介 (1) 2.2. 可调无功补偿技术方案 (2) 2.3. 有源滤波与静止无功补偿技术 (3) 3. SVG介绍 (5) 3.1. 静止无功发生器主电路的拓扑结构 (5) 3.2. 静止无功发生器的基本工作原理 (6) 3.3. 常见的几种无功电流检测方法 (7) 3.4. SVG和SVC优劣性比较 (8) 4. SVG 的研究现状及发展趋势 (10) 4.1. SVG 的国内外应用实例 (10) 4.2. SVG 发展趋势 (11) 4.3. SVG 应用范围 (12)
1.电能质量 交流输电功率包括有功功率和无功功率。在有功功率不变的情况下，无功功率越大就会使功率因数降低，视在功率增大，从而需要增大发、输、配电设备的容量，增加投资和电力损耗费用；使输电线路电压降变大，不利于有功电力的输送与合理应用。但如果无功储备不足将会导致电网电压水平降低，冲击性的无功功率负载还会使电压产生剧烈的波动，恶化电网的供电质量。对于给定的有功分布，要想使无功潮流最小以减少系统的损耗，就要求对无功功率的流向与转移进行很好的控制。 随着电网的不断发展，对无功功率进行控制与补偿的重要性与日俱增：①输电网络对运行效率的要求日益提高，为了有效利用输变电容量，应对无功进行就地补偿；②电源（尤其水电）远离负荷中心，远距离的输电需要灵活调控无功以支撑解决稳定性及电压控制问题；③配电网中存在大量的屯感性负载，在运行中消耗大量无功，使得配电系统损耗大大增加；④直流输电系统要求在换流器的交流侧进行无功控制；⑤用户对于供电电能质量的要求日益提高。因此，对电网的无功进行就地补偿，尤其是动态补偿，在输配电系统中十分必要。 随着现代电力电子技术的发展，大量的大功率整流、变频装置应用于电力系统，由于这些设备大部分功率因数较低，在工作过程中需要大量的无功功率，给国家电网带来了很大的额外负担，直接影响到了电网的质量。电力电子装置本身还是一个谐波源，这些设备的大量应用使电网上的谐波污染日趋严重，严重影响了电力系统的供电质量，同时使系统留下严重的安全隐患。 2.无功补偿 2.1.FACTS简介 柔性交流输电系统（以下简称FACTS）是美国电力研究所（Electric Power Research Institule，EPRI）N.G.Hnigornai博士于1986年首先提出。它具有控制速度快、控制灵活、可靠性高、可连续调节、可迅速改变潮流分布等优点。近年来成为电力系统稳定控制的一个重要研究方向。 目前，主要的FACTS 装置包括三大类。第一类为并联装置，如静止无功补偿器（Static Var Compensator，SVC），它能够根据无功功率的需求自动补偿；静止无功发生器（Static Var Generator，SVG），它是最新出现的一种并联补偿装置，这是本文研究的主要对象。第二类为串联装置，如静止同步串联补偿器（Static Synchronous Series Compensator，SSSC）、晶闸管控制串联电容器（Thyristor Controlled Series Capacitor，TCSC）等。第三类为混合装置，如统一潮流控制器（United Power Flow Conrtollor，UPFC）相间潮流控制器（Interphase
SVG静止无功发生器
1、概述 SVG是新一代静止无功发生器，是无功补偿领域最新技术应用的代表。SVG并联于电网中，相当于一个可变的无功电流源，通过调节逆变器交流侧输出电压的幅值和相位，或者直接控制其交流侧电流的幅值和相位，迅速吸收或者发出所需要的无功功率，实现快速动态调节无功的目的。当采用直接电流控制时，直接对交流侧电流进行控制，不仅可以跟踪补偿冲击型负载的冲击电流，而且可以对谐波电流也进行跟踪补偿。该产品可连续、动态的补偿无功功率，平衡三相负荷，抑制电网谐波，在改善电网的电能质量，提高配电网的安全稳定运行和经济运行方面效果显著。 2、型号说明： 【注】1.公司代码：QS是求索能源公司代码； 2.产品名称：SVG是静止型无功发生器； 3.电压等级：400代表400V电压等级，690代表690V电压等级，1140代表1140V电压等级； 4.无源单元额定容量：100代表无源容量为100Kvar,单机容量为100~750Kvar; 5.有源单元额定容量：100代表有源容量为100A，单机容量为25~400A; 3、技术特点： ? 采用目前国际上最为先进的DSP计算及控制，保证补偿的快速性、准确性，同时具备强大的保护功能。
? 响应速度更快，静止无功发生器（SVG）响应时间≤5ms；可在极短的时间之内完成从额定容性无功功率到额定感性无功功率的相互转换，这种无可比拟的响应速度完全可以胜任对冲击性负荷的补偿。输入电缆根据安装情况确定。 ? 动态连续平滑补偿，毫秒级的响应速度使对电压闪变的补偿效果更好。跟随负载变化，动态连续补偿功率因数，可以发无功，也可以吸收无功，彻底杜绝了无功倒送的问题。满足中华人民共和国国家标准《GB 12326-2000 电能质量电压波动和闪变》的要求。 ? 补偿功能多样化，使用同一套静止无功发生器（SVG）装置，可以实现不同的多种补偿功能： ? 谐波含量极低，静止无功发生器（SVG）采用了PWM技术和多重化技术，与TCR型SVC相比，谐波含量极低，对电网不会产生二次污染。 ? 安全性更高，静止无功发生器（SVG）运行时被控制为电流源，不存在与系统阻抗发生谐振的可能性,安全性更高。 ? 大屏幕LCD控制器，具有实时显示LSVG电气参数、报警事件记录、显示设备状态，设置设备参数等功能； ? 占地面积较小，静止无功发生器（SVG）采用直接PWM电流控制技术，其输出电流波形和相位完全可控，静止无功发生器（SVG）能够在额定感性到额定容性的范围内运行。由于无需大容量的电容器和电抗器做储能元件，静止无功发生器（SVG）的占地面积最大只有相同容量SVC的50%。 4、技术参数：
南瑞继保静止无功发生器(SVG)运行维护及注意事项0617
务实 求精 协作 创新
静止无功发生器SVG培训
运行维护及其注意事项
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SVG产品设计特点 SVG运行维护及注意事项 SVG产品检验
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SVG产品设计特点
? SVG产品：
- 基于H桥单元级联结构的功率阀组、控制保护系统及其 桥单元级联结构的功率阀组 控制保护系统及其 他必须的一次设备所组成，运行维护需考虑所有组成部 分 - 分为强制风冷式及水-风冷却式产品。水-风冷却多用于 30MVar以上大容量设备或3000m以上高海拔、海上平台 应用等特殊环境场合，运行维护特点与其他水冷式阀组 类似。强制风冷式产品为目前应用最广、数量最多的 SVG产品，了解其设计特点及运行维护十分重要。 - 功率阀组为IGBT、驱动、电容、母排、二次板卡等众多 元器件的集成应用，运行维护需保证元器件的使用安全 - 可靠 可靠运行依赖于成熟安全的顺控流程设计 行依赖于成熟安全的顺控流程设计
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SVG产品设计特点
? 强制风冷：
- 依靠大功率离心式风 机运行产生的压力差 实现空气受迫流动 - 依靠空气流动将阀组 损耗产生的热量排出 室外，保证元器件工 作温度在其安全范围 内 - 不利之处是相对于周 围空气的负压容易将 灰尘、湿气等吸入阀 组（类似“吸尘器” ）
Outlet Centrifugal Fan
Gravity
Inlet
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静止无功补偿器 $ 静止无功补偿发生器 介绍
SVC & SVG产品简介 SVC静止无功补偿器(Static Var Compensator)，是一种无功补偿比较科学的方式，能提高电网的功率因数、滤除负荷的谐波、消除三相不平衡电流、改善电网运行电能质量。基于DSP的全数字控制系统，具有运算速度快、处理数据量大，实现实时控制量计算。该装置应用于电网，作用为：能实现调相调压功能，提高线路的输送能力，提高稳定运行水平，改善电能质量，提高供电设备的利用率，提高输电效率，改善供电质量，提高输电安全性。应用于电气化铁路、冶金、炼钢等工业用户，可进行动态无功功率补偿，电压控制，谐波和负序治理，提高用户的生产工效，提高产品质量和降低能耗。 原理：静止无功补偿器是一种没有旋转部件，快速、平滑可控的动态无功功率补偿装置。它是将可控的电抗器和电力电容器（固定或分组投切）并联使用。电容器可发出无功功率（容性的），可控电抗器可吸收无功功率（感性的）。通过对电抗器进行调节，可以使整个装置平滑地从发出无功功率改变到吸收无功功率（或反向进行），并且响应快速。 作用：静止无功补偿器在低压供配电系统中广泛应用于电压调整、改善电压水平、减少电压波动、改善功率因数、抑制电压闪变、平衡不对称负荷，静止无功补偿器配套的滤波器能吸收谐波和减小谐波干扰等。在超高压输电系统中，静止无功补偿器的作用是提供无功补偿、调整电压，改善系统电压水平，改善电力系统的动态和暂态稳定性，抑制工频过电压等。 SVC目前广泛应用于输电系统和负载无功补偿，其典型代表是晶闸管控制电抗器＋固定电容器（TCR＋FC）、晶闸管投切电容器（TSC）、以及磁控电抗器＋固定电容器（MCR+FC）等。 TCR晶闸管控制电抗器(Thyristor Controlled Reactor)，由电抗器及晶闸管等构成，与系统并联并从系统吸收无功功率的静止无功装置。通过控制晶闸管阀的导通角使其等效感抗连续变化。
混合型静止无功功率发生器
混合型静止无功功率发生器 混合型静止无功功率发生器（HＳＶＧ）是我公司与清华大学于２００１年８月签定合作协议，共同开发生产推广应用的产品，在技术水平上处于国际领先水平（目前国际上只有日本、美国、德国等国有此项技术）。 ＨＳＶＧ由启动整流器、逆变器（由若干GTO或IGCT组成）、直流电容器、多重逆变输出变压器，控制、监测、保护单元及高纯水冷却装置等组成。是将ＳＶＧ装置与滤波ＦＣ装置经过合理的优化配置，构成了混合型静止无功功率发生器ＨＳＶＧ。对于相同的无功补偿容量，ＨＳＶＧ补偿方式与ＳＶＧ补偿方式相比，可以减少ＳＶＧ本身的容量，降低整个装置的造价。ＨＳＶＧ可广泛应用于电力系统、电气化铁路、冶金行业及其他电压负荷有剧烈波动的行业。 HSVG控制器具有以下特点： a．控制速度快：由于HSVG本身响应时间短，因此对控制器快速性要求较高，一般要求其反应时间必须在 l ms左右； b．高精度的控制角:由于 HSVG一般采用电压源逆变器型结构，且装置的电抗较小，一个较小的角度误差将引起HSVG的过电流，因此对控制脉冲的精度要求高； c．多功能、多目标控制：由于HSVG必须具有多种功能和目标，如调节无功功率、稳定电压、提高系统暂态稳定水平、阻尼系统振荡等，因此，要求HSVG的控制器必须是具有完成多种功能和目标的控制器。 控制器主要功能： a．产生触发脉冲。产生一定规律的触发脉冲，经门极驱动电路放大后去控制GTO的导通和关断，使HSVG能产生正确的阶梯波电压。 b．脉冲同步。根据从电网取回的同步脉冲，产生出与电网电压同步的脉冲信号，使HSVG产生的阶梯波电压与电网电压保持同步，从而使HSVG能正确并网运行。 c．控制HSVG行为。这包括控制HSVG阶梯波电压与电网电压的相角差δ，从而能准确地控制HSVG 的无功功率输出以及控制GTO的导通角θ，从而控制直流侧电容电压，保证该电压在GTO的安全工作
TSVG静止型动态无功发生装置
装置概述 是柔性交流输电技术的主要装置之一，它代表着现阶段电力系统无功补偿技术最新技术。装置采用瞬时无功功率理论、载波移相调制技术、多核并行处理技术，具备快速连续输出容性到感性全范围无功功率的能力。TSVG 静止型动态无功发生装置能够提高电网运行稳定性，增加交直流长距离输电能力；能够消除电网负荷无功冲击、抑制谐波、平衡三相负载。 适用于35kV 及以下电压等级，是当前高压系统里中小容量无功补偿和谐波抑制理想的解决方案。 拓扑结构与装置组成 拓扑结构 TSVG 静止无功发生器采用级联型多电平拓扑结构。10kV 直挂式、35kV 降压式每相级联12个功率单元，35kV 直挂式每相级联42个功率单元，对于35kV 降压式，则输入侧需要降压变压器，将电压降至装置10kV 。TSVG 装置采取链节取电使功率单元控制回路可以工作，控制方式采用载波移相的PWM 方式，一方面降低dv/dt ，同时提高输出的谐波性能。电路拓扑结构如下： C B A 功率单元
每相级联12个（或42个）功率单元，主回路上连接有降压变压器T（35kV 降压式，其它无），串联电抗器L，预充电电阻R。直流侧电容起着储存能量和进行功率交换的作用。 装置组成 TSVG静止型动态无功发生装置主要由控制柜、功率柜、电抗器柜、启动柜及FC构成： 控制柜是TSVG静止型动态无功发生装置的控制处理核心。以数字信号处理器为核心器件，根据对系统无功功率的实时监测进而快速准确地计算无功功率和谐波电流，即时调整功率单元的IGBT的触发信号，实时调节无功功率和补偿谐波。 功率柜采用由N个H桥功率单元串联组成的链式拓扑结构，并采用N-1的冗余设计，且三相可以独立控制。电抗器柜作用是将装置输出的无功功率通过电抗器输出到系统侧，并使波形达到平滑效果。 启动柜用来限制TSVG装置上电电流，待电容充电完成，控制接触器旁路软起电路。 电力滤波器FC(可选设备）是TSVG装置中的无功量补偿部分。是由电容器、电抗器适当组合而成的装置，与谐波源并联，除起兼顾固定容量的无功量补偿外，还可以起到滤波作用。 装置组成图如下图所示。 滤波电抗器 避雷器 滤波电容器 差流互感器
静止无功发生器
静止无功发生器 SVGC 简要说明书 上海华坤电器有限公司
一、产品简介 1.1概述 SVGC无功补偿装置是一种可靠性更高、基本无谐波污染、体积更小、对环境适应能力更强的动态无功补偿装置。将传统的电容补偿与现代的静止无功发生器结合起来具有动态响应速度快、补偿精度高、补偿容量大、防止投切震荡的优点。SVGC柜体如图1-1所示，SVGC外观图如图1-2所示。 图1-1 SVGC机柜尺寸图
图1-2 SVGC机柜外观图
1.2 原理 SVG的基本原理是利用可关断大功率电力电子器件（如IGBT）组成自换相桥式电路，经过变压器并联在电网上，适当地调节桥式电路交流侧输出电压的幅值和相位，或者直接控制其交流侧电流，就可以使该电路吸收或者发出满足要求的无功电流，实现动态无功补偿的目的。与此同时SVG中的处理器（DSP）会将采集到的电网电压信号和电网电流信号通过瞬时无功算法之后提取出无功功率的大小。这个参数就是作为投切电容的依据。 SVG并联于电网中，相当于一个可变的无功电流源，其无功电流可以快速地跟随负荷无功电流的变化而变化，自动补偿系统所需无功功率。由于SVG的响应速度极快，所以又称为静止同步补偿器（Static Synchronous Compensator,简称STATCOM）。 举例：SVGC检测到负载端含有45Kvar的无功的时候，SVG在50ms内立刻发出30Kvar 的无功功率，同是会对30S内检测系统中无功功率的变换情况，在确定45Kvar不是由于负载突变造成的之后，SVG会发出电容的投入指令。此时检测到负载端的无功功率只剩下15Kvar，SVG会降低输出功率，发出15Kvar的无功功率。内部结构示意图如图1-3所示，产品接线图如图1-4所示。 SVG示意图LC电容组示意图
静止无功补偿发生器
静止无功补偿发生器 静止无功发生器，英文描述为：Static V ar Generator，简称为SVG。又称高压动态无功补偿发生装置，或静止同步补偿器。是指由自换相的电力半导体桥式变流器来进行动态无功补偿的装置。SVG是目前无功功率控制领域内的最佳方案。相对于传统的调相机、电容器电抗器、以晶闸管控制电抗器TCR为主要代表的传统SVC等方式，SVG有着无可比拟的优势。 一、SVG无功补偿装置的应用场合 凡是安装有低压变压器地方及大型用电设备旁边都应该配备无功补偿装置（这是国家电力部门的规定），特别是那些功率因数较低的工矿、企业、居民区必须安装。大型异步电机、变压器、电焊机、冲床、车床群、空压机、压力机、吊车、冶炼、轧钢、轧铝、大型交换机、电灌设备、电气机车等尤其需要。居民区除白炽灯照明外，空调、冷冻机等也都是无功功率不可忽视的耗用对象。农村用电状况比较恶劣，多数地区供电不足，电压波动很大，功率因数尤其低，加装补偿设备是改善供电状况、提高电能利用率的有效措施。 二、SVG无功补偿装置与目前国内其他产品相比的优势 1、补偿方式：国内的无功补偿装置基本上是采用电容器进行无功补偿，补偿后的功率因素一般在0.8-0.9左右。SVG采用的是电源模块进行无功补偿，补偿后的功率因素一般在0.98以上，这是目前国际上最先进的电力技术，国内掌握这项技术的目前就我们一家； 2、补偿时间：国内的无功补偿装置完成一次补偿最快也要200毫秒的时间，SVG在5-20毫秒的时间就可以完成一次补偿。无功补偿需要在瞬时完成，如果补偿的时间过长会造成该要无功的时候没有，不该要无功的时候反而来了的不良状况； 3、有级无极：国内的无功补偿装置基本上采用的是3—10级的有级补偿，每增减一级就是几十千法，不能实现精确的补偿。SVG可以从0.1千法开始进行无极补偿，完全实现了精确补偿； 4、谐波滤除：国内的无功补偿装置因为采用的是电容式，电容本身会放大谐波，所以根本不能滤除谐波，SVG不产生谐波更不会放大谐波，并且可以滤除50%以上的谐波； 5、使用寿命：国内的无功补偿装置一般采用接触器或可控硅控制，造成使用寿命较短，一般在三年左右，自身损耗大而且要经常进行维护。SVG使用寿命在十年以上，自身损耗极小且基本上不要维护。 三、为什么要使用无功补偿装置 无功补偿技术是一种很传统的电力技术，它代表了一个国家电力水平的高低，无功补偿通俗的讲就是将低压变压器传输过来的无用功转变为有用功。这样： （1）减少线路损耗50%以上。就全国讲，线路损耗约占据12%，其中主要是无功分量引起的损耗，若无功线损降低50%~60%，一年便可节电500亿度左右，相当于半个三峡工程的发电量。这种不消耗一次能源，便可增大发电量的工程是绝好的绿色工程。且投资极小，见效快。 （2）避免罚款。我国电力部及物价局“关于颁发《功率因数调整电费办法》通知”中规定，功率因数0.94时，减少电费1.1%，功率因数0.6时增加电费15%······。例如一个315KV A 的变压器，功率因数从0.6提高到0.９４以上，年奖罚差３～４万元。 （３）不额外投资，便实现扩容。进行无功补偿后，便可提高用电承载率，变压器可满负荷运行。例如一台３１５ＫＶＡ的变压器，功率因素COSф=0.6负荷的变压器只能提供优质服务189KW的有功功率，不能承受300KW左右的容量，需购买一台500KV A的变压器替换。将功率因数由0.6提高到0.98，相当于扩大了63%,既有功由189KW提高到309KW 可基本满足需要的容量，便节省了一台500KV A的变压器，经费约三四十万元。 （4）改善电能质量，延长了电器寿命，提高了产品质量。